一种LED投影光源的制作方法

本实用新型涉及一种投影光源，具体地说，是涉及的一种led投影光源。

背景技术：

由于dlp投影技术具有画面清晰、色彩锐利、体积小等优点，得到了快速的发展。dlp的英文全称为digitallightprocessor，是“数码光路处理器”的含义。该技术是美国德州仪器公司开发的一种专利技术，是以dmd（digitalmicormirrordevice）数字微镜作为成像器件的投影技术。dlp投影机以dmd数字微镜作为成像器件。单片dmd由很多微镜组成，每个微镜对应一个像素点，dlp投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。其工作过程如下：光源所发白光，经分色轮着色，被分成不同时段的红绿蓝三束色光。三色光经dmd反射成像，最后三色像分时间先后进行叠加，还原出原色投放屏幕。

发光二极管是可以直接把电转化为可见光的半导体固体光源，相对传统光源具有寿命长、光效高、无辐射与低功耗等优点。dlp投影技术由此使用led作为光源，而由于单个led芯片的发光亮度较低，在一些要求高亮度输出时，可以通过led阵列来实现，但是这也将导致光源系统的体积很大而无法适用于某些应用场合。

目前，随着led发光效率的不断提高，大功率led光源逐渐应用到dlp投影系统中。相比于传统光源，led光源具有出射光束发散角度大，红、绿、蓝三个单色led光源需要合色照明及匀光等特点，因此led投影光源的功能在于尽可能多地将光束发出的大角度分布、形状不一、亮度不等的照明光线，转换为照射到显示芯片dmd有效区域的均匀光斑，实现均匀、明亮的投影显示画面。因此需针对led光源的特点，设计一款尺寸小、光损耗低、具有高亮度输出的led投影光源成为本领域技术人员有待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种led投影光源，解决现有led光源亮度较低的问题，实现led投影光源尺寸小的同时具有高亮度输出。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种led投影光源，包括复合式椭球面反射罩，设于所述复合式椭球面反射罩上的进光口和出光口，嵌套于进光口内的散热机构，设于所述散热机构上并位于复合式椭球面反射罩内的led光源，设于所述复合式椭球面反射罩内壁上用于反射光线的高反射率膜，以及设于所述复合式椭球面反射罩外并与出光口相对的光棒；所述复合式椭球面反射罩的两焦点分别位于复合式椭球面反射罩的内部和复合式椭球面反射罩的外部，所述led光源和光棒的光线入射端分别设于此两焦点处；所述led光源、光棒、出光口沿同一条直线方向上设置，以复合式椭球面反射罩对led光线汇聚到光棒匀光形成照明光斑。

进一步地，所述复合式椭球面反射罩由第一反射罩和第二反射罩平滑对接组成；所述第一反射罩为半椭球面，所述第二反射罩为弧形面；所述第一反射罩的两个焦点分别位于复合式椭球面反射罩内部和复合式椭球面反射罩外部，所述led光源和光棒的光线入射端分别设于此两个焦点处，所述出光口位于第二反射罩，所述进光口位于第一反射罩。

进一步地，为了对光线进行进一步的汇聚，所述出光口设有用于对光线进行汇聚的透镜。

进一步地，所述光棒的光线出射端相对处设有透镜或透镜组。

具体地，所述散热机构为水冷管，所述led光源由分别设于所述水冷管端部四面的led灯组成。

进一步地，为了提高复合式椭球面反射罩的强度，延长使用时间，所述复合式椭球面反射罩外壁设有保护套。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型设置的复合式椭球面反射罩对led光线进行了汇聚和收集，通过半椭球面的第一反射罩和弧形面的第二反射罩以及高反射率膜的反射，可以有效的收集led大范围的出光，并将光线汇聚在出光口发射，这样减少了光损耗、增强了光照强度。同时，将led光源和光棒的入射端分别设于复合式椭球面反射罩的两焦点处，使得第一焦点处led发出的光大部分都能汇聚到第二焦点处，从而减少了光能量损失，提高了能量利用率。

（2）本实用新型通过设置水冷管解决了led光源的散热问题。在电能转化为光能的过程中，大部分都转化为热能，只有一小部分转化为光能，如果散热不良就会影响led光源的亮度，并大幅缩短led的工作寿命。而设置的水冷管可以及时的对led光源进行散热，保证led光源的正常工作，从而延长了led光源的寿命。

（3）本实用新型通过设置光棒形成了显示芯片dmd所需的亮度均匀的照明光斑；从复合式椭球面反射罩反射出来的光线汇聚在光棒的前端，利用光线在光棒内的多次反射，形成光源的虚像，然后在光棒出射面上叠加，使光斑的能量均匀化，形成亮度均匀的照明光斑照射到显示芯片dmd有效区域，进而实现均匀、明亮的投影显示画面。

（4）本实用新型通过在出光口设置透镜可对光线进一步汇聚，进而可以缩小光斑的尺寸，以保证led的光线全部汇聚到光棒内部。同时，在光棒和显示芯片dmd之间设置第二透镜，可以将光线的角度转换为显示芯片dmd所需要的角度，形成亮度均匀的照明光斑，给实际使用带来便利。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为led光源与水冷管的连接关系示意图。

图3为本实用新型的第二透镜改变光线角度的示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-复合式椭球面反射罩，2-进光口，3-出光口，4-散热机构，5-led光源，6-光棒，7-透镜，8-第二透镜，9-保护套，101-第一反射罩，102-第二反射罩。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1所示，本实用新型公开的一种led投影光源，包括复合式椭球面反射罩1，设于所述复合式椭球面反射罩1上的进光口2和出光口3，嵌套于进光口2内的散热机构4，设于所述散热机构4上并位于复合式椭球面反射罩1内的led光源5，设于所述复合式椭球面反射罩1内壁上用于反射光线的高反射率膜，以及设于所述复合式椭球面反射罩1外并与出光口3相对的光棒6。

所述复合式椭球面反射罩1由第一反射罩101和第二反射罩102平滑对接组成；所述第一反射罩101为半椭球面，所述第二反射罩102为弧形面；所述第一反射罩101的两个焦点分别位于复合式椭球面反射罩1内部和复合式椭球面反射罩1外部，所述led光源5和光棒6的光线入射端分别设于此两个焦点处，所述出光口位于第二反射罩，所述进光口位于第一反射罩。所述led光源5、光棒6、出光口3沿同一条直线方向上设置，以复合式椭球面反射罩对led光线汇聚到光棒匀光形成照明光斑。

所述复合式椭球面反射罩1外壁设有保护套9。所述散热机构4为水冷管，所述led光源5由分别设于所述水冷管端部四面的led灯组成。如图1和图2所示。

在实际的安装制作中，在光棒和显示芯片dmd之间设置分色轮，可以在所述出光口3设置透镜7对复合式椭球面反射罩反射的光线再次进行汇聚，进一步缩小光斑的尺寸，以保证led的光线全部汇聚到光棒内部。所述第二透镜8处可根据实际的效果和需要选择设置，设置透镜组或反射镜，如图3所示，从光棒6射出的光线经过反射镜转换角度，从而照射到显示芯片dmd上，满足实际需要。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，位于椭球面左侧的第一焦点上的led光源发射光线，光线经过复合式椭球面反射罩内壁的高反射率膜反射后从出光口射出，汇聚在位于椭球面右侧的第二焦点上的光棒入射端，光线在光棒内多次反射后形成光源的虚像，在光棒出射面上叠加，形成亮度均匀的照明光斑后经过分色轮滤光，通过第二透镜照射到显示芯片dmd有效区域，显示芯片dmd反射成像，最后三色像分时间先后进行叠加，还原出原色投放屏幕。因为led光源和光棒的入射端分别位于复合式椭球面反射罩的两焦点处，使得第一焦点处的led发出的光大部分都能汇聚到第二焦点处的光棒上，从而减少了光能量损失，提高了能量利用率，从而极大的提高了光照强度。

本实用新型通过上述设计，增强了led光源的光照强度，降低了led光源光损耗，进而减小了led光源的体积，具有实际推广意义。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上做出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种led投影光源，其特征在于，包括复合式椭球面反射罩（1），设于所述复合式椭球面反射罩（1）上的进光口（2）和出光口（3），嵌套于进光口（2）内的散热机构（4），设于所述散热机构（4）上并位于复合式椭球面反射罩（1）内的led光源（5），设于所述复合式椭球面反射罩（1）内壁上用于反射光线的高反射率膜，以及设于所述复合式椭球面反射罩（1）外并与出光口（3）相对的光棒（6）；所述复合式椭球面反射罩（1）的两焦点分别位于复合式椭球面反射罩的内部和复合式椭球面反射罩的外部，所述led光源和光棒的光线入射端分别设于此两焦点处；所述led光源（5）、光棒（6）、出光口（3）沿同一条直线方向上设置，以复合式椭球面反射罩对led光线汇聚到光棒匀光形成照明光斑。

2.根据权利要求1所述的一种led投影光源，其特征在于，所述复合式椭球面反射罩（1）由第一反射罩（101）和第二反射罩（102）平滑对接组成；所述第一反射罩（101）为半椭球形面，所述第二反射罩（102）为弧形面；所述第一反射罩（101）的两个焦点分别位于复合式椭球面反射罩（1）内部和复合式椭球面反射罩（1）外部，所述led光源（5）和光棒（6）的光线入射端分别设于此两个焦点处，所述出光口位于第二反射罩，所述进光口位于第一反射罩。

3.根据权利要求2所述的一种led投影光源，其特征在于，所述出光口（3）设有用于对光线进行汇聚的透镜（7）。

4.根据权利要求3所述的一种led投影光源，其特征在于，所述光棒（6）的光线出射端相对处设有第二透镜（8）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种led投影光源，其特征在于，所述散热机构（4）为水冷管，所述led光源（5）由分别设于所述水冷管端部四面的led灯组成。

6.根据权利要求5任一项所述的一种led投影光源，其特征在于，所述复合式椭球面反射罩（1）外壁设有保护套（9）。

技术总结

本实用新型公开了一种LED投影光源，包括复合式椭球面反射罩，设于所述复合式椭球面反射罩上的进光口和出光口，嵌套于进光口内的散热机构，设于散热机构上并位于复合式椭球面反射罩内的LED光源，设于复合式椭球面反射罩内壁上用于反射光线的高反射率膜，以及设于复合式椭球面反射罩外并与出光口相对的光棒；所述LED光源和光棒的光线入射端分别设于此两焦点处；LED光源、光棒、出光口沿同一条直线方向上设置，以复合式椭球面反射罩对LED光线汇聚到光棒匀光形成照明光斑。本实用新型将LED光线高效率的转换为照射到显示芯片DMD有效区域的均匀光斑，光损耗低、尺寸小的同时实现了高亮度输出。

技术研发人员：陈飞

受保护的技术使用者：深圳市中科创激光技术有限公司

技术研发日：.07.09

技术公布日：.02.21

如果觉得《一种LED投影光源的制作方法》对你有帮助，请点赞、收藏，并留下你的观点哦！